Kraft-Wärme-Kopplung - Modernisierung von KWK-Anlagen - Energieberatung Industrie

Kraft-Wärme-Kopplung

Was versteht man unter Kraft-Wärme-Kopplung?

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme in einer Anlage. Einen Sonderfall stellt die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) dar. Hier wird zusätzlich zu elektrischer Energie und Wärme auch noch Kälte erzeugt.

Der Vorteil der  gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme in KWK-Anlagen ist die besonders effiziente Brennstoffausnutzung. Im Vergleich zur getrennten Erzeugung von Strom und Wärme ergeben sich deutlich bessere Wirkungsgrade.

Um diese Technologie stärker zu nutzen und den Ausbau zu beschleunigen, werden KWK-Anlagen durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) und das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert.

Ist KWK auch für mich interessant?

Am wirtschaftlichsten sind KWK-Anlagen dann, wenn sowohl die erzeugte Wärme, als auch der erzeugte Strom im Unternehmen genutzt werden kann. Der Erlös einer KWK-Anlage lässt sich damit aus der genutzten Wärme, dem vermiedenen Strombezug, den Zuschlägen nach dem KWKG/EEG sowie eventuellen Fördermitteln beispielsweise für Wärmespeicher, Wärme- oder Kältenetze ermitteln.

Neben fossilen Brennstoffen kommen bei der gekoppelten Strom- und Wärmebereistellung auch alternative Brennstoffe wie Bioethanol, Holzhackschnitzel oder Pellets zum Einsatz.

KWK-Anlagen für den industriellen Bereich sind:

  • Feuerungsanlagen mit Dampfturbinen (Gegendruckanlagen, Entnahme- und Anzapfkondensationsanlagen)
  • Feuerungsanlagen mit Dampfmotoren
  • (Mikro-)Gasturbinen-Anlagen (mit Abhitzekessel oder mit Abhitzekessel und Dampfturbinenanlage)
  • Verbrennungsmotor-Anlagen (BHKW)
  • Stirling-Motoren
  • Organic Rankine Cycle (ORC)-Anlagen sowie
  • Brennstoffzellen-Anlagen

Was können wir für Sie tun?

Im Rahmen einer der Realisierung vorgeschalteten Machbarkeitsuntersuchung sollten folgende Schritte planerisch und konzeptionell ausgearbeitet werden:

  • Lastganganalyse für Wärme- und Strombedarf
  • Ermittlung von Grundlagen und technischen Rahmenbedingungen
  • Prüfung der technischen Machbarkeit)
  • Einholung von Richtpreisangeboten für wesentliche Anlagenkomponenten
  • Entwurf verschiedener Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten (Grobdimensionierung der Aggregate)
  • Abschätzen der Wirtschaftlichkeit der Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung der individuellen Energiekosten und -abgaben, wie Energiesteuer sowie der Erlöse aus Förderprogrammen
  • Sensitivitätsanalyse zum Einfluss geänderter Energiepreise

Ausgewählte KWK-Projekte

Für diese Industriebetriebe haben wir den Einsatz von BHKWs im Rahmen von Machbarkeitsanalysen untersucht sowie die Projekt- und Genehmigungsplanung durchgeführt und die Umsetzung begleitet.

Interquell GmbH

Interquell - Energieberatung Großaitingen Wehringen

Durch die Realisierung einer innovativen Dampferzeugung mit Kraft-Wärme-Kopplung bestehend aus einem konventionellen Dampfkessel mit Mikrogasturbine und GTA-Brenner (Gasturbinen-Abgas-Brenner), Erneuerung der Dampfverteilung mit Reindampferzeuger sowie einer neuen Lüftungsanlage zur Versorgung von Hochhygienebereichen konnten die CO2-Emissionen bilanzierend um fast 20 % reduziert werden.

Renolit

KWK - BHKW - Renolit - Energieberatung München

Untersucht wurde die technische Machbarkeit und die Wirtschaftlichkeit verschiedener Varianten zur KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) bzw. KWKK (Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung). Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist die Realisierung eines BHKWs in Verbindung mit einer Absorptionskältemaschine sehr interessant. Die Investitionen amortisieren sich spätestens nach 3,3 Jahren.


​Pelletwerk in Wunsiedel

BHKW - Biomasse-Heizkraftwerk Wunsiedel

​Im neuen Pelletwerk wird die Wärme von drei Erdgas-Blockheizkraftwerken genutzt, um die Holzspäne für die Pelletproduktion zu trocknen. Die eta Energieberatung hat auch den Aufbau des Energiemanagementsystems (EnMS) für das Pelletwerks unterstützt und den Zertifizierungsprozess begleitet.


Klinikum Garmisch-Partenkirchen

BHKW - Klinikum Garmisch-Partenkirchen - Energieberatung Garmisch-Partenkirchen

Es wurden verschiedene Einsparmöglichkeiten im Energiebereich detailliert untersucht. Analysiert wurde auch die Wirtschaftlichkeit eines vorhandenen BHKWs unter den veränderten energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen (neue gesetzliche Vorgaben - Abgabensituation). Zudem wurde jeweils eine Ausschreibung für Strom und Erdgas inkl. Vergabedokumentation durchgeführt.


Rotkreuzklinikum München

Kraft-Wärme-Kopplung - Rotkreuzklinikum München - Energieberatung München

Durch die Untersuchung wurden interessante Ansätze zur Reduzierung der Energiekosten ermittelt.
Zusammenfassend lassen sich aus dem Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung folgende Empfehlungen festhalten: Der Einsatz eines BHKWs ist wirtschaftlich. Eine Erweiterung der Netzersatzstromkapazitäten durch ein BHKW ist möglich. Eine Dampferzeugung mittels BHKW/KWK bietet keine Kostenvorteile.

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